Система автоматической стабилизации

 

Союз Советскии

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АМОРСХОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

<ч802916 фЦ Дополиитальиоа к авт, сеид-еу (ЩЗаяалаио 12 ° 12-78(23) 2б96185/18-24 с присоединением эаяани N9 (23) Г риоритет

Опубликовано 02Ю231. бюллетень Йо (51) . Кл 3

605 В 5/01

I åñóäàðñòIâíåàÔ квинтет

СССР но ямви нзвбрвмннй н isa (53) УДКб2. 50 (088.8 ) Дата опубликования описания 090231 (72) Авторы изобретения

Е. Г. ИзволЬский, Й. П. Кузин и E. М. Табачный

f, Московский ордена Ленина авиационный институт :-,,.".,1 .". " « Я 1 им. Серго Орджоникидзе . "2 3 - - - - t 1 (71) Заявитель (54 ) СИСТЕМА АВТОИАТИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ

Изобретение относится к автомати-. ке и может быть использовано для обеспечения качественной стабилизации регулируемой координаты при cy", щественном ограничении скорости перекладки регулирующего органа и широком диапазоне изменения параметров внешнего возмущения, в частности, для автоматической стабилизации судна на подводных крыльях.

Относящиеся к классу релейных систем автоматической стабилизации, в которых регулирующий орган отклоняется с постоянной (максимально возможной ) скоростью известны 1).

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является известная релейная система автоматической стабилизации, содержащая последовательно соединенные датчик 20 ошибки регулируемой координаты, первый и второй сумматоры, сервопривод, объект регулирования и датчик производной регулируемой координаты, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора (2).

Недостатком этой системы является невысокая точность стабилизации при изменении параметров внешнего возму.щения в широком диапазоне. Это обус ЗО ловлено тем, что сервопривод будет работать в онтимальном, в смысле точности стабилизации, режиме (на границе существования непрерывного скользящего режима) только при расчетном возмущении, При отклонении параметров возмущения от расчетных система будет работать либо в непрерывном скользящем режиме, либо в режиме переключений.

В первом случае средняя скорость отклонения регулирующего органа будет меньше, чем максимальная располагаемая скорость сервопривода. Поэтому ошибка стабилизации системы А Ф будет больше минимально возможной, которую можно получить, если параметры регулятора изменить так, чтобы сервопривод работал на границе существования непрарывного скользящего режима.

Во втором случае AV также будет больше минимально возможной АФ miu из-эа отрицательного сдвига по фазе между управляющим сигналом и отклонением регулирующего органа. Причем разница между А Ф и А Р .будет тем больше, чем больше отклонение пара-. метров возмущения от расчетных. . Целью изобретения является умень,шение ошибки стабилизации при изме802916 ненни параметров внешнего возмущения в широком диапазоне, т.е. повышение точности системы.

Достигается это тем, что система дополнительно содержит релейный элемент и последовательно соединенные блоки дифференцирования, выделения ) модуля, умножения и интегратор, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого через релейный элемент соединен с вторым входом блока умножения, а вход блока дуцфференцирования соединен с выходом первого сумматора.

На чертеже представлена блок-схема системы.

Система автоматической стабилиза- 15 цин содержит объект регулирования 1, сервопривод 2 с постоянной скоростью, первый сумматор 3, датчик 4 ошибки регулируемой координаты, вто рой сумматор 5, датчик 6 производной 2О регулируемой координаты, блок 7 выделения модуля, блок дифференцирования 8, блок умножения 9, интегратор 10 и релейный элемен 11.

x(t) - комплексная переменная, применяемая в преобразовании Лапласа.

B отличии от известной системы, здесь введены новые элементы 7-11, которые предназначены для получения дополнительного сигнала у(t), удовлетворяющего соотношению

y(t) = ) x(t) J signg(t) (1)

Прн выполнении соотношения (1) система при любых параметрах внешнего возмущения f(t) будет работать на границе существования- непрерывного скользящего режима и ошибка стабилизации будет минимальной.

Система работает следующим образом.

При действии на объект внешнего 4О возмущения регулируемая координата

4 (t) отклоняется от заданного значения +pq(t ) . Сигнал, пропорциональный этому отклонению, с датчика ошибки регулируемой координаты 4 поступает на первый вход первого сумматора 3.

На второй вход этого сумматора подается сигнал с датчика производной регулируемой координаты 6, а на выходе формируется линейная комбинация измеренных сигналов x(t) =Ч сн (с)-+(t)

-M% (t), где са постоянный коэффици- ент настройки. Сигналы x(t) и у(с), удовлетворяющие соотношению (1), суммируются на втором сумматоре 5.

Выходной сигнал второго сумматора 5, является управляющим сигналом g.(t).

Исполнительный орган отклоняется с постоянной скоростью, знак которой совпадает со знаком управляющего сигнала g(t).

С целью проверки эффективности проведено моделирование известной и предлагаемой систем автоматической стабилизации курса модели судна на подводных крыльях.

Результаты моделирования показали, что известная система стабилизации на рассматриваемых углах встречи с волной х = 0,45, 90, 135, 180 может обеспечить минимальное значение ошибки стабилизации AЧ "1,5

Предлагаемая система обеспечивает

А+ 0,7 при тех же параметрах объекО та, возмущений и ограничениях по скорости и отклонению регулирующего органа.

Формула изобретения

Система автоматической стабилизации, содержащая последовательно соединенные датчик ошибки регулируемой координаты, первый и второй сумматоры, сервопривод, объект регулирования и датчик производной регулируемой координаты, выход которого соединен с вторьм входом первого сумматора, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности системы, она содержит релейный элемент и последовательно соединенные блоки дифференцирования, выделения модуля, умножения и интегратор, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого через релейный элемент соединен с вторым входом блока умножения, а вход блока дифференцирования соединен с выходом первого сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бромберг П. В. Матричные методы в теории релейного и импульсного регулирования. — N.: Наука, 1967, g 1, 2.

2. Иванов B. A° . и др., Математические основы теории автоматического регулирования, под. ред Б.К. Чемоданова. — М.: ВЫсшая школа, 1971, с. 270 (прототип).

Составитель Г. Нефедова

Т д С.Мигунова.Ко екто Н.Швьщкая

Ре аж91 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретеннй н открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. . 4 5

За

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4.

Система автоматической стабилизации Система автоматической стабилизации Система автоматической стабилизации 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области систем автоматического управления, в частности к технике формирования управляющих сигналов в системе с люфтом

Изобретение относится к области автоматического управления и может быть использовано в качестве корректирующего устройства в системах автоматического регулирования

Изобретение относится к автоматическому регулированию и предназначено для улучшения динамических характеристик систем автоматического регулирования

 // 826268
Наверх